We produce generation of several harmonics (second, third, etc) of high power singlemode laser beam with beam propagation factor M2 ~ 1.25. What is M2 of harmonic beams ? Suppose acceptance angle of harmonic generation nonlinear crystals is big.
Добрый день. У нас параметрический лазер и накачка идет второй гармоникой 1нс, 1054@2w неодимового лазера - 180J второй гармоники 120мм апертуры. У нас существует мнение, что фаза удвоенного повторяет повторяет фазу фундаменталной гармоники с точность до B интергала в удвоительном кристалле. В любом случае, на последующее параметрическое усиление (а оно чувствительно к углу) это не влияет в сулчае хорошего кристалла. В то же время амплитудное расределение может быть промодулирована если фундаментальная гармоника неоднородна в пространстве. Это, напримпер, привоит к тому что на энергии ниже расчетной, "удвоенной" пучок несколько меньше чем "фундаментальный". При переборе с мощностью может даже появиться провал в центре.
И, естественно, все проблемы с блочностью кристалла видны на удвоении.
Надеюсь, комментарии были полезны.
Hi
Ideally the M2 parameter of the harmonic beam is not expected to change. For example if we consider SHG, the spot radius will reduce by Sqrt(2) times that of the fundamental, but divergence will also increase proportionally for the SHG beam. Of course the BPP for SHG will be half that of fundamental beam but the ratio of the BPP (measured) and the diffraction limit (lambda/Pi) would remain same.
I think that depends. If the M² is increased by the presence of weak higher order modes (HOM) with a large beam waist, it can be that the M² value gets better after conversion due to the lower conversion efficiency of the HOMs. However, if you have a flat top focus, e.g. coming out of a multi mode fiber with many modes with equal power distribution, the M² can even get worse after the SHG process, since every HOM creates its own SHG beam, leading to a resulting SHG beam with the same beam parameter product as the incoming beam. Since the wavelength is half of the incoming beam, the M² value of the resulting SHG multimode beam would be doubled in this extreme case.
An important assumption in this case is, that we have a low conversion efficiency and thus no pump depletion.
- Badges
- Science method